CN218273137U - 一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统，包括控制器组件、电源转换滤波组件、压力变送组件、位移过载变送组件、两个电磁阀、供氧模块和抗荷模块；其中，控制器组件的输出端分别连接一电磁阀与电源转换滤波组件，以驱动电磁阀和控制电源转换滤波组件；电源转换滤波组件的输出端分别连接控制器组件、位移过载变送组件、另一电磁阀、供氧模块和抗荷模块，以分别供电；压力变送组件与位移过载变送组件的输出端均与控制器组件连接。本实用新型对供养抗荷调节器的核心电路进行更准确地测试，且满足快速自动测试后给出测试结果。
Description
技术领域
本实用新型属于供氧抗荷设备领域，具体涉及一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统。
背景技术
随着航空技术的不断进步，四代机以及五代机凭借着其高机动性、先进的航电系统、高度集成化等特点逐渐成为制空的主要力量。然而在战斗机性能大幅提高的同时，对飞行员的防护装备也提出了更高的要求。
供氧和抗荷作为飞行员个人防护装备中的关键环节，重要性也愈发明显。现役的供氧系统和抗荷系统彼此相互独立，供氧系统也主要以肺式供氧为主，以其性能稳定的特点一直沿用至今。同时，目前以抗荷服为主的抗荷系统主要依靠充气速度对飞行员的腹部提供舒适度，现应提高充气速度以提高飞行员抗荷服的舒适度，现有技术中目前对批量生产的供养抗荷调节器产品的测试处于使用简单的测量电压和电路通断阶段。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统，对供养抗荷调节器的核心电路进行更准确地测试，且满足快速自动测试后给出测试结果。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统，包括控制器组件、电源转换滤波组件、压力变送组件、位移过载变送组件、两个电磁阀、供氧模块和抗荷模块；其中，控制器组件的输出端分别连接一电磁阀与电源转换滤波组件，以驱动电磁阀和控制电源转换滤波组件；电源转换滤波组件的输出端分别连接控制器组件、位移过载变送组件、另一电磁阀、供氧模块和抗荷模块，以分别供电；压力变送组件与位移过载变送组件的输出端均与控制器组件连接。
控制器组件包括相互电连接的控制电路板和接口电路板，接口电路板分别连接电源转换滤波组件、压力变送组件、位移过载变送组件和电磁阀，控制电路板生成控制信号经由接口电路板发送。
电源转换滤波组件包括相互电连接的滤波电路板和电源转换电路板，分别用于滤波和电源转换并将转换后的电压发送至控制器组件、位移过载变送组件、电磁阀、供氧模块和抗荷模块。
控制电路板选取的芯片型号为STC89C51。
控制器组件内部集成时钟电路、复位电路、信号输入电路和信号判断电路。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型对供养抗荷调节器的核心电路进行更准确地测试，且满足快速自动测试后给出测试结果。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中选取的STC89C51引脚图；
图3为本实用新型实施例中时钟电路与STC89C51的接线示意图；
图4为本实用新型实施例中复位电路与STC89C51的接线示意图；
图5(a)为本实用新型实施例中信号输入电路中3.3V电压转5V电压信号输入的接线示意图；
图5(b)为本实用新型实施例中信号输入电路中驱动信号转5V电压信号输入的接线示意图；
图6为本实用新型实施例中信号判断电路。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和应用本实用新型，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细叙述，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型的技术方案为：如图1所示，一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统，包括控制器组件、电源转换滤波组件、压力变送组件、位移过载变送组件、两个电磁阀、供氧模块和抗荷模块；其中，控制器组件的输出端分别连接一电磁阀与电源转换滤波组件，以驱动电磁阀和控制电源转换滤波组件；电源转换滤波组件的输出端分别连接控制器组件、位移过载变送组件、另一电磁阀、供氧模块和抗荷模块，以分别供电；压力变送组件与位移过载变送组件的输出端均与控制器组件连接，在使用时与相应的气源、面罩和服装配套使用，为飞行员提供供氧、代偿和抗荷防护。
控制器组件包括相互电连接的控制电路板和接口电路板，接口电路板分别连接电源转换滤波组件、压力变送组件、位移过载变送组件和电磁阀，控制电路板生成控制信号经由接口电路板发送。
电源转换滤波组件包括相互电连接的滤波电路板和电源转换电路板，分别用于滤波和电源转换并将转换后的电压发送至控制器组件、位移过载变送组件、电磁阀、供氧模块和抗荷模块。
控制电路板选取的芯片型号为STC89C51。
自上世纪80年代以来，单片机的发展非常迅速。许多半导体公司生产了多种单片机，目前应用较多的单片机可分为8位单片机和16位。其中8位单片机中应用最广泛的是1980年推出的MCS-51系列，这是一个高性能单片机，相较于同品牌的MCS-48系列，51系列增大了片内ROM、RAM容量，提高了外部硬件扩展能力，优化了编程指令系统。ROM是只读型程序存储器，是单片机在出厂时由厂家烧录，其间程序不可修改，RAM是随机存取存储器，其间内容由用户自定义数据并随意存取。51系列中最为典型的产品为8051，历经近40年，仍可以满足许多控制要求不太高的控制系统。
如图2所示，各引脚及功能：VCC接供电电源，GND接地O口，P0、P1、P2、P3是4组I/O接口，其中P0口是一个8位漏极开路双向I/O口。在使用外部程序存储器或16位外部数据存储器进行存取时，它和P2口分别作为数据/地址的低八位和高八位。P2口是内部接有上拉电阻的8位双向I/O口，其中上拉的作用是钳制电压使之稳定输入高电平。当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，在作为I/O口的同时，P3口也可作为STC89C51的一些特殊功能口。
其余引脚分别为：
RST：时钟电路开始工作后，在此引脚上出现两个机器周期或两周期以上的高电平，芯片内部进行RESET复位初始化操作。
ALE//PROG：该引脚在高电平时单片机输送地址信息，在低电平时输送数据信息，在下降沿瞬间将地址信息锁存至单片机外部的地址锁存器中。因为STC89C51使用4KBE2PROM，在EPROM编程时，此引脚用于编程脉冲/PROG。
/PSEN：/PSEN低电平有效，单片机访问片外程序存储器时，程序计数器PC通过P2口和P0口输出十六位指令地址，/PSEN作为片外程序存储器读信号，输出负脉冲将相应存储单元的指令读出并送到P0口上。
/EA：/EA接地输入低电平时，单片机不使用内部存储器，不管地址大小，取指令时总是访问外部存储器。/EA接高电平时，当地址小于4KB时访问内部程序存储器，当地址大于4KB时访问外部程序存储器。因为STC89C51使用4KB E2PROM,所以该引脚用于在编程时施加21V编程电压VPP。
XTAL1：芯片内部振荡电路(单极反相放大器)输入端。
XTAL2：芯片内部振荡电路(单极反相放大器)输出端。
控制器组件内部集成时钟电路、复位电路、信号输入电路和信号判断电路。
本设计采用的STC89C51单片机，内部晶振设为12MHZ，所以对应周期为1ms。如图3所示，在外时钟方式和内时钟方式中，本次设计采用的是51单片机的内时钟方式，利用芯片内部振荡电路，在XTAL1，XTAL2的引脚上外接定时元件，内部震荡器便可以产生自激振荡，XTAL2输出的正弦波可用示波器观察，定时元件可以采用石英晶体和电容组成的并联谐振电路。电容通常在20～60pF之间选择，电容大小对震荡频率有微调作用。晶体和电容和单片机芯片的电路距离应尽量缩短，这样可以减少寄生电容，保证振荡器可靠工作。用万用表测量单片机晶振引脚(18，19脚)的对地电压，可以检测单片机内部系统和时钟电路是否正常工作，其中18脚对地电压约为2.24V，19脚对地电压约为2.09V。
时钟电路开始工作后，此引脚上将会出现两个机器周期或两周期以上的高电平，芯片内部进行RESET复位初始化操作，完成该操作后后片内寄存器状态如下：程序计数器PC清零，累加器ACC清零，串行口控制寄存器SCON、计数器模式控制寄存器TMOD置零，P0口到P3口8位全部置1，堆栈指针SP则指向07H,串行口缓冲寄存器SBUF置1。
初始化为不影响片内RAM的状态，只要该引脚保持高电平，MCS-51将循环复位。RST/VPD引脚的输入从高电平变成低电平时，单片机将从片内程序存储器的初始位置开始对程序进行读取。该引脚另外的功能是复位作用，VPD接+5V备用电源时，一旦输入电位Vcc突然下降或者断电，片内RAM将受到该作用的保护，信息将被提前存储，复电后能正常工作，保证数据不丢失。
STC89C51单片机常用的复位方式分为两种，分别是上电自动复位和开关复位，开关复位是指只要按下对应RESET按钮，引脚就得电开始复位，电机停转且系统清零。本次设计采用开关复位方案，当怀疑系统出现故障时，按下RESET按钮，系统初始化，接线图如图4所示。
如图5(a)所示，对于3.3V输入信号，采取如下电路，当输入信号输入前，三极管截止，输出信号输出低电平，当输入信号给3.3V时，输出信号输出高电平。
对单片机I/O管脚预先置0，当接收到高点平信号时，即可判断3.3V信号输入正常。
如图5(b)所示，对于低电平信号，则不需要通过电路转换。预先对单片机I/O管脚置1，当接收到低电平信号时，即可判断地开信号输出正常。
对于电机驱动是否正常的判断，因为判断该信号是否输出正常的电压有15V，也需要对信号进行转换为可被单片机识别的信号。为避免对后端电路的影响，采用光耦对前后电路进行隔离。
如图6所示，对单片机I/O口，采用P0口对地开信号进行判断，P1口对3.3V信号进行判断，P2口对15V信号进行判断并对结果进行输出。
经过对单片机的编程，在判断输入信号是否正确后，即可通过P2.5、P2.6、P2.7输出高电平点亮LED，见解快速的判断3种信号是否输出正常。
以上所述仅是对本实用新型的较佳实例，并非对本实用新型的范围进行限定，故在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型所述的构造、特征及原理所做的等效变化或装饰，均应落入本实用新型申请专利的保护范围内。
Claims (5)
1.一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统，其特征在于，包括控制器组件、电源转换滤波组件、压力变送组件、位移过载变送组件、两个电磁阀、供氧模块和抗荷模块；其中，控制器组件的输出端分别连接一电磁阀与电源转换滤波组件，以驱动电磁阀和控制电源转换滤波组件；电源转换滤波组件的输出端分别连接控制器组件、位移过载变送组件、另一电磁阀、供氧模块和抗荷模块，以分别供电；压力变送组件与位移过载变送组件的输出端均与控制器组件连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统，其特征在于，控制器组件包括相互电连接的控制电路板和接口电路板，接口电路板分别连接电源转换滤波组件、压力变送组件、位移过载变送组件和电磁阀，控制电路板生成控制信号经由接口电路板发送。
3.根据权利要求1所述的一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统，其特征在于，电源转换滤波组件包括相互电连接的滤波电路板和电源转换电路板，分别用于滤波和电源转换并将转换后的电压发送至控制器组件、位移过载变送组件、电磁阀、供氧模块和抗荷模块。
4.根据权利要求2所述的一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统，其特征在于，控制电路板选取的芯片型号为STC89C51。
5.根据权利要求4所述的一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统，其特征在于，控制器组件内部集成时钟电路、复位电路、信号输入电路和信号判断电路。
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| CN202222566429.XU CN218273137U (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种用于供氧抗荷工装的调节器电路系统 |
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